【編者按】中星微“數(shù)字多媒體芯片技術(shù)”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在京宣布，中國(guó)首款嵌入式NPU（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器）芯片誕生追他，目前已應(yīng)用于全球首款嵌入式視頻處理芯片“星光智能一號(hào)”。

該實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任張韻東表示岛蚤，這標(biāo)志著我國(guó)在NPU領(lǐng)域的研究和開(kāi)發(fā)上取得了重大突破邑狸；在基于“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)并行計(jì)算”架構(gòu)的深度學(xué)習(xí)人工智能領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；使我國(guó)視頻監(jiān)控行業(yè)發(fā)展由模擬時(shí)代涤妒、數(shù)字時(shí)代跨入智能時(shí)代单雾，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并促進(jìn)整體水平提升，確立了全球領(lǐng)先地位她紫。

AlphGo下盤(pán)棋花電費(fèi)3000美元

近年來(lái)乐慌，人工智能逐漸從科幻電影走向現(xiàn)實(shí)生活，在其發(fā)展歷程中泣幼，兩次著名的“人機(jī)大戰(zhàn)”成為重要里程碑飘含。1997年，IBM的超級(jí)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)”擊敗國(guó)際象棋世界冠軍几垃；今年3月鼓笨，谷歌的“AlphGo”以4勝1負(fù)的成績(jī)戰(zhàn)勝了圍棋世界冠軍。

“圍棋比國(guó)際象棋復(fù)雜200多個(gè)數(shù)量級(jí)劈狼∮肭”數(shù)字多媒體芯片技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任張韻東表示，“深藍(lán)”是憑借超級(jí)計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力的“蠻力”戰(zhàn)勝了人類，“AlphGo”則是依靠模仿人腦的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)擊敗人類精柒。

這一結(jié)果讓人震撼绵捡，甚至有人擔(dān)憂，電影里“終結(jié)者”是否很快會(huì)進(jìn)入我們的生活探九？

張韻東認(rèn)為安揣，“人機(jī)大戰(zhàn)”只是科學(xué)實(shí)驗(yàn)，如此高級(jí)的人工智能離普通人的生活還有一定距離舶衬。他介紹埠通，“深藍(lán)”的質(zhì)量達(dá)到1.27噸，擁有32個(gè)CPU逛犹；“AlphGo”運(yùn)行在龐大服務(wù)器集群里端辱，下一盤(pán)棋光電費(fèi)就要花掉3000美元。即使是手機(jī)里的蘋(píng)果虽画、微軟等語(yǔ)音識(shí)別軟件舞蔽，所有的運(yùn)算、識(shí)別也必須在后臺(tái)進(jìn)行码撰。

將深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)做到小型化渗柿，用在嵌入式系統(tǒng)中，這是中星微國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室多年來(lái)努力解決的問(wèn)題脖岛。其此次發(fā)布的朵栖，正是我國(guó)首款具有深度學(xué)習(xí)功能的嵌入式NPU，其已于今年三月成功量產(chǎn)柴梆。

極大提升計(jì)算能力與功耗之比

此次推出的NPU陨溅，是中星微國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為深度學(xué)習(xí)算法專門(mén)設(shè)計(jì)的處理器。

張韻東介紹沸根，深度學(xué)習(xí)源于對(duì)生物人腦機(jī)理的仿生學(xué)研究韵楼，其實(shí)質(zhì)是建立多層次感知層模型，從底層到高層進(jìn)行識(shí)別和智能分析憎对。與傳統(tǒng)算法最大的不同决盔，是它能像人腦一樣學(xué)習(xí)知識(shí)。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）是深度學(xué)習(xí)的重要分支散岩，是目前機(jī)器視覺(jué)人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)酿乾。張韻東說(shuō)，CNN算法需要處理海量數(shù)據(jù)和運(yùn)算萌圣，傳統(tǒng)的馮諾依曼架構(gòu)CPU渣蒙，在面對(duì)這種類型數(shù)據(jù)運(yùn)算時(shí)已經(jīng)力不從心。而其他傳統(tǒng)處理器中低海，信號(hào)處理器DSP同樣無(wú)法高效處理大量并行運(yùn)算缔寒；圖形處理器GPU是為三維圖形設(shè)計(jì)挪其，用于CNN算法功耗高、成本高感细，且不適合嵌入環(huán)境什猖；可編程門(mén)陣列FPGA能靈活實(shí)現(xiàn)各種算法架構(gòu)，但一般用于算法原型機(jī)的驗(yàn)證红淡，同樣存在功耗高不狮、價(jià)格高問(wèn)題。

IBM在旱、高通摇零、谷歌等國(guó)外公司都推出了的自己的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器，中科院在這方面也開(kāi)展了研究桶蝎。為此驻仅，中星微針對(duì)CNN算法和特點(diǎn)進(jìn)行了專門(mén)設(shè)計(jì)，徹底顛覆了馮諾依曼架構(gòu)登渣，而采用全新的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)并行運(yùn)算架構(gòu)噪服，研發(fā)的數(shù)據(jù)流類型NPU極大提升了計(jì)算能力與功耗之比，擅長(zhǎng)處理海量視頻绍豁、圖像類多媒體數(shù)據(jù)芯咧，能使人工智能在嵌入式機(jī)器視覺(jué)應(yīng)用中大顯身手牙捉。

給“眼睛”加上“大腦”

目前竹揍，中星微NPU其已成功集成到“星光智能一號(hào)”中，在視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化橘凿。

“如果說(shuō)原來(lái)的視頻處理芯片相當(dāng)于眼睛棱悄，加上NPU以后就擁有了大腦」崖纾”張韻東說(shuō)鬼壹，“星光智能一號(hào)”包含視頻信號(hào)處理、視頻壓縮編碼模塊以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理器述搀，是全球首顆具有如此集成度的深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)級(jí)芯片寥药。

視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)χ悄茏R(shí)別有著強(qiáng)烈需求。張韻東介紹恰避，此前的技術(shù)主要存在兩方面局限颅蟹，一是識(shí)別準(zhǔn)確度不高；二是傳統(tǒng)技術(shù)需要先把海量視頻數(shù)據(jù)傳到后臺(tái)获殉，再在后臺(tái)進(jìn)行識(shí)別令消，無(wú)法實(shí)時(shí)得到結(jié)果。而使用了深度學(xué)習(xí)的機(jī)器視覺(jué)轩鸭，對(duì)人臉識(shí)別的準(zhǔn)確率可達(dá)98%陋住；在嵌入人工智能后漏设，可以當(dāng)場(chǎng)識(shí)別，只把有用的信息傳回來(lái)今妄。

在幾年前轟動(dòng)全國(guó)的周克華案件中郑口，案犯在南京被拍到，公安干警將視頻信息拷貝分發(fā)給數(shù)千人的團(tuán)隊(duì)蛙奖，對(duì)著每個(gè)攝像頭進(jìn)行比對(duì)潘酗，但周克華仍逃到重慶，直到再次作案后才被抓獲雁仲∽卸幔“如果當(dāng)時(shí)有‘星光智能一號(hào)’技術(shù)，罪犯走到哪里都會(huì)被智能識(shí)別攒砖，很快就會(huì)有線索傳回來(lái)缸兔。”張韻東說(shuō)吹艇。除了實(shí)時(shí)搜索惰蜜，該技術(shù)還能將已經(jīng)拍攝的信息存在碼流中，需要時(shí)可以隨時(shí)根據(jù)特征檢索受神，或是用“以圖搜圖”的方式推讽，用一張圖把類似的圖全找出來(lái)。

除了視頻監(jiān)控領(lǐng)域副呆，“星光智能一號(hào)”還能用于汽車無(wú)人駕駛或智能輔助路槐，無(wú)人機(jī)自動(dòng)拍攝、跟蹤朋井、避障带悼，智能機(jī)器人理解合成語(yǔ)言、娛樂(lè)和陪護(hù)等方面韧仓。張韻東表示鞭畜，下一步將不斷探索更加接近生物人腦的工作機(jī)理方式，開(kāi)發(fā)更低功耗臊链、更高運(yùn)算性能的新一代NPU楚瘾。

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